Зубчатая шайба: параметры, размеры, виды, применение

Возможно Вам нужно:

Конструкция

Зубчатые шайбы подразделяются на следующие виды:

• с наружными зубьями;
• с внутренними зубьями;
• стопорные с наружными зубьями под потайные и полупотайные винты;
• стопорные многолапчатые.

Первые два вида деталей предназначены для использования с крепёжными элементами диаметром от 2 до 24 мм (наружный размер резьбы). Диаметр внутреннего отверстия для всех размеров изделий больше диаметра болта на величину от 0,2 до 1,0 мм.

Оба вида этих шайб предназначены для прижима плоской поверхностью головки болта или гайки. Они отличаются расположением зубьев, которые могут быть на наружной или внутренней стороне кольца. Существуют два варианта исполнения по формированию зубьев:

1. Насечной — когда часть ширины кольца по всему периметру наружного или внутреннего диаметра многократно рассекают по радиусу. Образовавшиеся лепестки изгибают так, чтобы их форма противодействовала раскручиванию гайки с правой резьбой.
2. Вырубной — когда часть кольца по ширине вырубают круглыми просечками так, что зубьев, в отличие от насечного исполнения, остаётся в два раза меньше.

Шайбы двух описанных видов изготавливаются и реализуются в нашей стране по немецким стандартам DIN 6797A, I и по их российским аналогам ГОСТ 10462 и ГОСТ 10463.

Третий вид зубчатых шайб (выпуклых) предназначен для винтов с потайными и полупотайными головками. Они изготавливаются по немецким стандартам DIN 6797 V и DIN 6798 V, а также по их российскому аналогу ГОСТ 10464. Эти шайбы, как и предыдущие, выпускаются вырубными и насечными. По форме они выпуклые, поскольку прижимаются к стенкам отзенкованного отверстия конусной головкой винта.

Область применения зубчатых шайб

Главное назначение зубчатой шайбы — противодействие силам, направленным на раскручивание резьбового соединения. Чтобы обеспечить такое сопротивление, необходимо:

• увеличить площадь детали, чтобы возросшим трением покоя удержать гайку или винт от раскручивания;
• ввести в конструкцию элементы, препятствующие раскручиванию.

Плоская зубчатая шайба соответствует обоим условиям. Она имеет большую, чем обычные варианты, площадь контакта, что увеличивает силу трения. Плоскости зубьев детали развёрнуты по типу лопастей воздушного винта так, чтобы создавать дополнительное сопротивление силе откручивания правого винта (преобладающий вариант резьбового соединения в технике).

Кроме указанных функций, можно отметить ещё одну — увеличенный диаметр изделий. Он уменьшает удельное давление на материал под ней, что снижает вероятность его повреждения.

Чтобы зубья не разгибались при первичном закручивании, а также за весь период эксплуатации, материалом для их изготовления должны служить пружинящие металлы и сплавы. Согласно действующим стандартам, шайбы должны изготавливаться из стали 65Г или из бронзы Бр КМц 3-1. Оба материала отличаются выраженными пружинными свойствами.

Сталь может быть без покрытия, с цинковым или кадмиевым слоем, а бронза — без покрытия или со слоем никеля. Толщина покрытия во всех случаях одинакова — 6 мкм. По стандартам DIN, материалами для изготовления зубчатых шайб могут служить пружинная сталь, бронза, нержавеющая сталь А2 и кислотостойкая А4.

Зубчатые шайбы первых трёх видов относятся к недорогим метизам, предотвращающим самораскручивание резьбовых соединений, они активно используются в технике. Если пружинящие свойства зубьев не вызывают сомнений, то эти детали можно использовать многократно.

Основные сферы применения зубчатых плоских и выпуклых шайб — машиностроение, станкостроение, авиастроение, космическая техника, мебельные и домостроительные предприятия, автомобильные заводы и компании, выпускающие двигатели.

Многолапчатые шайбы

Четвёртый вид шайбы с зубьями, называемой многолапчатой, — это кольцо с выступом на внутреннем круге и лапками прямоугольной формы на наружном контуре. Внутренний выступ отогнут от плоскости шайбы на 90º, а лапки — на 25º. Благодаря этому их удобнее захватывать, чтобы в дальнейшем загнуть на боковину гайки для стопорения.

Рассматриваемые метизы не относятся к пружинным. С предыдущими изделиями их объединяет зубчатость формы и функциональное назначение — стопорение резьбового соединения. Зубчатые многолапчатые шайбы нашли массовое применение в изготовлении двигателей и других, подобных им, систем и узлов.

Такие метизы применяют для надёжного стопорения гаек на винтовых валах и других деталях. Их используют только совместно со шлицевыми гайками и с валом, имеющим продольный аксиальный паз, в который входит внутренний выступ шайбы. Благодаря этим компонентам шайба не может прокручиваться вокруг оси.

Когда к ней притягивают шлицевую гайку, одну из лапок изделия загибают и вводят в шлиц гайки на цилиндрической стороне детали (всего шлицов четыре). Таким образом, гайка, шайба и вал оказываются надёжно сцепленными между собой и не раскручиваются от вибрационных и деформационных воздействий.

Зубчатые многолапчатые шайбы изготавливаются по DIN 5406 , а также по российскому ГОСТ 11872. Шлицевые круглые гайки — по ГОСТ 11871, DIN 981, DIN 1804. Указанные стандарты на описываемые детали допускают их изготовление под размеры резьб от 4 до 200 мм.

В отличие от первых трёх видов, многолапчатые шайбы изготавливают не из пружинных, а из более пластичных сталей и сплавов, позволяющих без вреда для изделия отгибать зубья. Несмотря на это преимущество, такие детали считаются одноразовыми и подлежат замене при каждой разборке соединения.

Как выбрать качественную шайбу?

Покупать можно только партии шайб, соответствующих ГОСТ, DIN или ISO (международная система стандартизации). В требованиях нормативов не допускается наличие трещин, раковин, расслоений металла, окалины, ржавчины или заусенцев. Изделия должны соответствовать чертежу норматива по всем размерам и допускам.

Следует понимать, что основная функция зубчатой шайбы — стопорение — обеспечивается благодаря именно пружинным свойствам металла шайбы (кроме многолапчатой), которые в течение всего срока эксплуатации фиксируют положение соединяемых деталей. Замена пружинного металла или сплава другим, не имеющим таких свойств, превращает зубчатую стопорную шайбу в обычную плоскую.

В правилах приёмки зубчатых шайб есть испытание на упругость зубьев. К ней вручную подводят по резьбе головку болта, затем сжимают закручиванием болта на угол 120-150º. После выдержки в течение 24 часов шайбу освобождают и измеряют уменьшение развода зубьев — оно не должно превышать 20 %. Это и есть основной критерий годности зубчатых шайб. Если зубья сминаются больше, чем на 20 % или превращаются в плоский диск — значит деталь не соответствует чертежу и не может устанавливаться в изделия.

В интернет-магазине «Стройбат» можно приобрести и другие метизы с функциями стопорения. К ним относятся:

• гайки с фланцем DIN 6923;
• гайки самоконтрящиеся DIN 985;
• шайбы Гровер пружинные оцинкованные DIN 127;
• другие изделия из группы метрического крепежа.

Звоните по телефону, чтобы сделать заказ, узнать цену или получить подробную консультацию по вопросам конструкции и применения метизов.